LOGOWANIE
KWALIFIKACJA AU56 - CZERWIEC 2023 - ZADANIE PRAKTYCZNE NR 1
KOD ARKUSZA: AU.56-01-23.06-SG
Podziel się arkuszem z innymi i udostępnij go na Facebooku:
SKRÓCONA TREŚĆ ARKUSZA:
Sporządź dokumentację dotyczącą procesu produkcji superfosfatu prostego metodą okresową. Opracuj kartę technologiczną tej produkcji (Tabela 1). Wykonaj obliczenia dotyczące zapotrzebowania na kwas siarkowy(VI) dla 4 ton surowca (koncentratu apatytowego). Skorzystaj z zamieszczonych: skróconego opisu procesu technologicznego oraz wykazu danych wyjściowych.
Uzupełnij opis uproszczonego schematu technologicznego produkcji superfosfatu prostego, wpisując w Tabeli 2 oznaczenie urządzenia na schemacie lub ich nazwy.
Sporządź zestawienie materiałów konstrukcyjnych zastosowanych do budowy wybranych elementów urządzeń (Tabela 4) oraz uzupełnij zestawienie punktów pobierania prób do analizy ruchowej lub wykonania pomiarów (Tabela 5).
Skrócony opis procesu technologicznego produkcji superfosfatu prostego
Podstawowymi surowcami do produkcji superfosfatu prostego są minerały fosforowe - apatyty lub fosforyty i kwas siarkowy(VI). Ruda apatytowa zawiera do 75% 2Ca5F(PO4)3 (fluoroapatytu), po wzbogaceniu przez flotację zawartość ta wzrasta do 90^94%. Koncentrat apatytowy po flotacji zawiera 40% tlenku fosforu(V).
Kwas siarkowy(VI) stosowany do produkcji superfosfatu metodą okresową to roztwór o stężeniu 65% i gęstości 1,560 kg/dm3, otrzymany przez rozcieńczenie kwasu o stężeniu 98% i gęstości 1,841 kg/dm3. Rozcieńczanie przeprowadza się w zbiorniku wyłożonym blachą ołowianą. Kwas stosowany do produkcji superfosfatu prostego z apatytów powinien mieć temperaturę od 50°C do 75°C. Podczas rozcieńczania często zachodzi konieczność chłodzenia roztworu i w takim przypadku uruchamia się przepływ wody chłodzącej przez wężownice. Jakość otrzymanego produktu zależy głównie od właściwego zmielenia surowca oraz od temperatury i stężenia kwasu. Równie ważne jest dobranie odpowiedniego stosunku ilościowego obu tych surowców.
Proces produkcji superfosfatu prostego z fluoroapatytu w uproszczeniu przebiega zgodnie z równaniem reakcji
2Ca5F(PO4)3 + 7H2SO4 — 3Ca(H2PO4)2 +7CaSO4 + 2HF
Udział P2O5 we fluoroapatycie określa równanie
2Ca5F(PO4)3 — 3P2O5 + CaF2 + 9CaO
Koncentrat apatytowy po zmieleniu (90% materiału zmielonego ma ziarna mniejsze od 0,16 mm ), jako mąkę fosforytową/apatytową odbiera się z młyna kulowego i transportuje do silosu, z którego dozowany jest do mieszalnika. W mieszalniku mąkę fosforytową zarabia się kwasem siarkowym(VI). Podczas tego procesu zostają zapoczątkowane reakcje będące istotą produkcji superfosfatu prostego i polegające na przemianie nierozpuszczalnego Ca3(PO4)2 w rozpuszczalny Ca(H2PO4)2. Tak więc zarabianie w mieszalniku to nie tylko zetknięcie się surowców, ale również pierwszy etap właściwego procesu produkcyjnego. Do mieszania stosuje się różne typy mieszalników, często mieszalniki korytowe z czterema mieszadłami o różnej prędkości obrotowej. Mieszanina reakcyjna gęstnieje na tzw. pulpę. Czas przebywania mieszaniny reakcyjnej w mieszalniku dobiera się tak, aby jeszcze w tym mieszalniku zakończyła się reakcja wytwarzania kwasu fosforowego(V), który jako produkt pośredni powstaje w toku produkcji. Pulpa przez otwór w dnie mieszalnika spuszczana jest do komory produkcyjnej. Komora produkcyjna jest stalowym cylindrycznym zbiornikiem wyłożonym od wewnątrz materiałem odpornym na działanie kwasów HF i H2SO4, a pokrywa jest wykonana z kwasoodpornego betonu. Mieszanina reakcyjna reaguje dalej, a wydzielające się ciepło reakcji powoduje podwyższenie temperatury do około 110°C, dzięki czemu następuje odparowanie wody. Produkt krzepnie, jest przesuwany do wycinacza i opuszcza komorę produkcyjną. Superfosfat otrzymany w komorze zawiera do 10% niezwiązanego H3PO4 i dla dokończenia reakcji kierowany jest na tygodni do magazynu, w którym przebiega tzw. dojrzewanie nawozu.
........
........
